Ausdrucksstarke Roboter verlieren bei Fehlern schneller das Vertrauen, zeigt Hirnstudie
Wichtige Erkenntnisse
- •Der Oxytocinspiegel stieg statt zu sinken, wenn ausdrucksstarke humanoide Roboter Gesprächsfehler machten – das Hormon spiegelte Misstrauen statt sozialer Bindung wider.
- •Koordinierte Gehirnaktivität zwischen dem dorsolateralen und dem medialen präfrontalen Kortex sagte steigendes Oxytocin und sinkendes Vertrauen voraus, wenn animierte Roboter Fehler machten – ein neuronales Muster, das bei regungslosen Robotern fehlte.
- •Ausdrucksstarke Robotersignale führten dazu, dass Teilnehmende Fehler als soziale Regelverstöße statt als technische Fehlfunktionen wahrnahmen, und aktivierten dieselben sozialen Beurteilungsprozesse, die Menschen untereinander anwenden.
- •Alle 50 Studienteilnehmenden waren junge Männer, und der tragbare Gehirnsensor erfasste nur die Aktivität des Frontallappens, was die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Demografien und Gehirnregionen einschränkt.
- •Das Forschungsteam plant künftige Studien dazu, ob Roboter das Vertrauen nach Fehlern durch Eingeständnis, Entschuldigung oder das Signalisieren guter Absichten wiederherstellen können – analog zu menschlichen Verhaltensweisen bei der Konfliktlösung.
Menschen werden misstrauischer gegenüber einem humanoiden Roboter, der Fehler begeht – insbesondere dann, wenn sich der Roboter als ausdrucksstarker Gesprächspartner präsentiert. Das zeigt eine neue, in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlichte Studie.
Die Forscher rekrutierten 50 Teilnehmende, um Gespräche zu führen und gemeinsame Entscheidungen mit Pepper zu treffen – einem kommerziellen humanoiden Roboter, der für ausdrucksstarke Interaktionen und zur Erkennung von Emotionen konzipiert ist. In einigen Sitzungen gab Pepper fundierte Ratschläge. In anderen machte sie Gesprächsfehler – unterbrach Teilnehmende oder brachte unlogische Vorschläge vor.
Für einige Teilnehmende war der Roboter vollständig animiert und nutzte Gesten, Blickkontakt und Nicken. Für andere blieb er regungslos. Das Forschungsteam maß vier Variablen: Gehirnaktivität, Spiegel des Hormons Oxytocin, selbstberichtetes Vertrauen und den beobachteten Einfluss des Roboters auf die Entscheidungen der Teilnehmenden.
Die Forscher stellten fest, dass der Oxytocinspiegel der Menschen anstieg, wenn sie mit einem ausdrucksstarken Roboter interagierten, der Interaktionsnormen verletzte. Oxytocin ist gemeinhin als „Liebeshormon“ bekannt, wegen seiner Rolle bei der sozialen Bindung. Die naheliegende Vermutung wäre daher, dass es sinkt, wenn ein Partner einen enttäuscht. Stattdessen trat das Gegenteil ein: Je höher der Oxytocinspiegel einer Person während der Fehler eines ausdrucksstarken Roboters stieg, desto weniger vertraute sie dem Roboter und desto seltener folgte sie seinem Rat. Das Hormon spiegelte also Misstrauen wider, nicht Zuneigung. Dieser Befund stimmt mit einer wachsenden Zahl von Arbeiten überein, die zeigen, dass die Wirkungen von Oxytocin vom Kontext, von Unsicherheit und wahrgenommener Bedrohung abhängen, anstatt einheitlich Bindung zu fördern.
Fehler beschädigten das Vertrauen und verringerten den Einfluss des Roboters unabhängig davon, ob er ausdrucksstark war oder nicht. Was die Ausdrucksstärke veränderte, war die Art und Weise, wie die Gehirne der Teilnehmenden den jeweiligen Moment verarbeiteten.
Es ist schwierig, das Gehirn einer Person während eines echten Gesprächs zu untersuchen, da die herkömmliche Methode erfordert, dass man sich regungslos in einem MRI-Scanner befindet. Stattdessen nutzte das Team funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) – einen tragbaren Sensor, der auf der Stirn getragen wird und den Sauerstoffgehalt im Gehirn misst, während sich die Personen normal bewegen und sprechen. Andere Teams verwenden mittlerweile ähnliche tragbare Hirnbildgebungssysteme, um soziale Kognition bei natürlichen Begegnungen zwischen Menschen zu untersuchen – eine Forschung, die nicht möglich ist, wenn Probanden in MRI-Scannern liegen müssen.
Die Forscher überwachten zwei Gehirnregionen genau: den dorsolateralen präfrontalen Kortex, der Unsicherheit überwacht und signalisiert, wenn Erwartungen oder Normen verletzt werden, und den medialen präfrontalen Kortex, der das „Mentalisieren“ unterstützt – die alltägliche kognitive Arbeit des Schlussfolgerns darauf, was eine andere Partei beabsichtigt.
Wenn ein animierter Roboter einen Fehler machte, schienen die Teilnehmenden überrumpelt und mussten stärker arbeiten, um eine unangenehme soziale Situation zu verstehen. Die Aktivität in beiden Gehirnregionen stieg, und die beiden begannen enger zusammenzuarbeiten. Diese koordinierte Aktivität sagte den Anstieg der Oxytocinspiegel voraus, der wiederum sinkendes Vertrauen und einen geringeren Einfluss auf das Verhalten der Teilnehmenden vorhersagte. Bei Teilnehmenden, die mit ausdruckslosen Robotern interagierten, fehlte diese koordinierte Gehirnaktivität hingegen.
Die Ergebnisse haben Gewicht, da Roboter in Haushalte, Krankenhäuser und Arbeitsplätze Einzug halten, wo Vertrauen darüber entscheidet, ob Menschen sie überhaupt nutzen. Eine verbreitete Designannahme war, dass lebensechte, sozial ausdrucksstarke Roboter mehr Vertrauen gewinnen und so die „Reputation“ eines Roboters auch bei Fehlern schützen. Jedoch beginnt die Forschung zu zeigen, dass diese Annahme fehlerhaft ist. Die Studie zeigt, dass ausdrucksstarke Signale offenbar die Wahrnehmung eines Fehlers verschieben – aus der Kategorie der technischen Fehlfunktion in die Kategorie des sozialen Regelverstoßes, ähnlich denen, die zwischen Menschen auftreten. Ein Fehler eines regungslosen Roboters wirkt mechanisch, während derselbe Fehler bei einem animierten Roboter jene Mechanismen der sozialen Beurteilung aktiviert, die Menschen zur Bewertung anderer heranziehen.
Diese Einordnung spiegelt wider, wie Forscher Vertrauen zunehmend als multilevelares Phänomen betrachten – das Individuen, Beziehungen, Netzwerke von Menschen und Gesellschaften umspannt –, anstatt als eine bloße Einstellung. Ein Großteil der bisherigen Forschung zu Oxytocin befasst sich mit Interaktionen zwischen Menschen, bei denen das Hormon mit Bindung verbunden ist, obwohl Kontext und wahrgenommene Bedrohung diese Effekte umkehren können.
Alle Teilnehmenden dieser Studie waren junge Männer, und die Forscher verwendeten ein einziges Roboterd Design. Ein wichtiger nächster Schritt besteht darin zu testen, ob dieselbe Oxytocin-gebundene Wachsamkeit bei Frauen, gemischten Gruppen, anderen Kulturen und anderen Robotdesigns auftritt. Der Gehirnsensor erreichte zudem nur den vorderen Teil des Gehirns, sodass tiefer liegende Regionen, die an der sozialen Verarbeitung beteiligt sind, nicht gemessen wurden. Das Team plant außerdem zu untersuchen, ob Roboter das Vertrauen nach einem Fehler wiederherstellen können, indem sie den Fehler eingestehen, sich entschuldigen oder gute Absichten signalisieren – so wie Menschen es nach unangenehmen oder unbeholfenen Interaktionen tun.
Die Studienautoren sind Hasan Ayaz, Professor für Biomedizintechnik, Science and Health Systems, Drexel University; Ewart J. de Visser, Technischer Direktor, Warfighter Effectiveness Research Center, United States Air Force Academy; Frank Krueger, Professor für Systems Social Neuroscience, George Mason University; und Yigit Topoglu, Research Scientist, Warfighter Effectiveness Research Center, United States Air Force Academy. Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation nachveröffentlicht.
